De gecombineerde elektronenmicroscoop en ionenbundelversneller van de University of Huddersfield is een faciliteit van wereldklasse die verantwoordelijk is voor een groot en groeiend wereldwijd netwerk van onderzoekssamenwerkingen. Een van de laatste is een samenwerking met de toonaangevende universiteit van Brazilië en de wetenschappelijke betekenis van deze link en hoe deze kan helpen de veiligheid van kernenergie te waarborgen, wordt beschreven in een artikel dat in het tijdschrift verschijnt.

De Huddersfield-faciliteit heet MIAMI, wat staat voor Microscopes and Ion Accelerators for Materials Investigations. Een van de belangrijkste taken is het testen van het vermogen van materialen om stralingsschade in kernreactoren te weerstaan.

Natuurkundige Matheus Tunes voltooit zijn doctoraatsstudie in Huddersfield, onder toezicht van MIAMI's Professor Stephen Donnelly en Dr. Jonathan Hinks, eerder afgestudeerd aan de Universiteit van São Paulo (USP) - de belangrijkste instelling voor hoger onderwijs en onderzoek in Brazilië. Dit heeft geholpen om een ​​ontluikende verbinding tussen de Britse en Braziliaanse universiteiten tot stand te brengen.

Een artikel (oorspronkelijk in het Portugees) met de titel "Hoe stralingsweerstand te testen zonder een kernreactor te gebruiken" is het hoofdartikel in de laatste editie van het Journal of the University of São Paulo (Jornal da USP). Het vertelt hoe wetenschappers, waaronder professor Claudio Geraldo Schön van de USP, zijn bezig met een zoektocht naar materialen die ervoor kunnen zorgen dat rampen, zoals het ongeval in 2011 in de kerncentrale van Fukushima Daiichi, zich niet zullen herhalen.

Een kandidaat was titaannitride en dit werd getest in de MIAMI-faciliteit door Matheus Tunes, Osmane Camara, Dr. Graeme Greaves en São Paulo doctoraal onderzoeker Felipe Carneiro, die wordt begeleid door professor Schön. Het USP-tijdschriftartikel beschrijft hoe de faciliteiten in Huddersfield het mogelijk maakten de stralingsweerstand van titaniumnitride te testen in een transmissie-elektronenmicroscoop gekoppeld aan een deeltjesversneller.

Professor Schön legt de voordelen uit van het gebruik van een ionenbundelversneller:"Straling wordt gesimuleerd door xenon-ionen, die, in botsing met de deeltjes van het geteste materiaal, simuleren van de schade veroorzaakt door neutronenstraling van nucleaire brandstof. Als dit in een kernreactor is gebeurd, naast de hogere kosten en de moeilijkheid om de reactie te beheersen, al het materiaal zou mogelijk radioactief worden, wat niet het geval is met deze techniek."

Uit de tests bij MIAMI bleek dat titaannitride geen geschikt materiaal is voor het coaten van kernbrandstof. Maar het nieuwe artikel vertelt hoe doctoraal onderzoeker Matheus Tunes de transmissie-elektronenmicroscopiefaciliteiten in Huddersfield gebruikt om andere materialen te analyseren die veelbelovend zijn op het gebied van bescherming tegen stralingsschade. Deze omvatten legeringen met een hoge entropie en MAX-fasen (metalen met koolstof en silicium).

Professor Schön's commentaar is dat:"Deze combinaties zouden legeringen met een zeer hoge smelttemperatuur mogelijk maken, waardoor het moeilijk zou zijn om de structuur van het materiaal te veranderen, het vergroten van zijn stabiliteit. Hoe minder de legering verandert, hoe groter het vermogen om straling te weerstaan."